A ATIVIDADE AVALIATIVA DE MECÂNICA DOS FLUÍDOS

Atividade Avaliativa de Mecânica dos Fluídos (dependência)

Valor: 10,0 pontos

Data de entrega: 06/06

Questão 1 (valor 4,5 pontos) - Explicar sucintamente o que é perda de carga e como calculá-la para regimes laminar e turbulento. Além disto o aluno deve elaborar um exemplo resolvido para o cálculo da perda de carga em tubulações.

---

Questão 2 (valor 1,0 ponto) - -A um tubo Venturi, com os pontos 1 e 2 na horizontal, liga-se um manômetro diferencial. Sendo Q= 3,14 L/s e v1 = 1m/s, e L = 29 cm, calcular os diâmetros D1 e D2 do Venturi, em mm, desprezando as perdas de carga ao longo da linha.

Hg tem DR igual a 13,6, g = 9,81 m/s2 e ρH2O = 998,2 kg/m3.

[pic 1]

Q = 3,14 litro/s = 3,14 x 10⁻³        v = 1 m/s

Q = A.v

3,14 = A(1).1

A(1) = 3,14 x 10⁻³

P1 + 300 - 4080 = P2

P1 - P2 = 3 780

V1²/2g + P1/h2o = v2²/2g + P2/h2o

1²/20 + P1/10000 = v2²/20 + P2/10000

0,05 + (P1 - P2/10000) + 500 = V2²/20

V2² = (500 + 3780)/500

V2 = 2,92 m/s

Q2 = A2.V2

3,14 x 10⁻³ = A2.2,92

A2 = 1,075 x 10⁻³

A = 3,14.R²

R1 = 0,031 m  

D =  R.2  

D1 = 0,063m .

R2 = 0,01849 m

D2 = 0,037m .

Questão 3 (valor 1,5 pontos) Calcular a pressão no reservatório A (em Pa), que contém água ( γ H2O = 104 N/m3), considerando a pressão no reservatório B (75 % do valor da pressão em A) e que contém água também. Os fluidos manométricos são óleo(DR = 0,88) e mercúrio (DR = 13,6).

[pic 2] A figura apresenta cotas (alturas) em polegadas.

---

Questão 4 (valor 1,5 pontos) Calcule a diferença de pressão, em lbf/in2, relativa a perda de carga distribuída para o escoamento com água (densidade de 1000kg/m3 e viscosidade de 10-6 m2/s), a uma vazão de  2 ft3/s através de um tubo liso de 0,083 ft de diâmetro e 20 ft de comprimento. Dado: g = 32,2 ft/s2

[pic 3] 

[pic 4] 

---

Questão 5 (valor 1,5 pontos) – Na prensa hidráulica mostrada na figura abaixo, os diâmetros dos tubos 1 e 2 são, respectivamente, 4cm e 20cm. Sendo o peso do carro igual 10 kN, determine:

1. A força que deve ser aplicada no tubo 1 para equilibrar o carro, no SI e no CGS;
2. O deslocamento do nível de óleo no tubo 1, quando o carro sobe 20 cm.

[pic 5]

A area do tubo e dada por A = [pic 6]R2, sendo R o raio do tubo. Como o raio e igual a metade do diametro, temos R1 = 2 cm e R2 = 10 cm. Como R2 = 5R1, a area A2 e 25 vezes a area A1, pois a area é proporcional ao quadrado do raio. Portanto A2 = 25 A1. Aplicando a equa��o da prensa, obtemos:

[pic 7]

®

[pic 8]

→ F1 = 400N

b) Para obter o deslocamento d1 aplicamos:

[pic 9]

→

[pic 10]

→ d1 = 500 cm (5,0 m)